1 / 54

Пыль в областях образования звезд и планет

Пыль в областях образования звезд и планет. Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ. План. 1. Введение 2. Из чего состоят пылинки? 3. Модель композитных пористых пылинок 4. Межзвездное поглощение 5. Силикатная полоса в спектрах молодых звезд

caron
Download Presentation

Пыль в областях образования звезд и планет

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Пыль в областях образования звезд и планет Н.В. Вощинников Астрономический институт им. В.В. Соболева, СПбГУ

  2. План • 1. Введение • 2. Из чего состоят пылинки? • 3. Модель композитных пористых пылинок • 4. Межзвездное поглощение • 5. Силикатная полоса в спектрах молодых звезд • 6. Некоторые выводы и что дальше • Результаты: • Voshchinnikov, Il’in, Henning, Astron. Astrophys., 429, 371, 2005; • Voshchinnikov, Il’in, Henning,… Astron. Astrophys., 445, 167, 2006; • Schegerer, Wolf, Voshchinnikov,… Astron. Astrophys., 2006 • (astro-ph/0604059). 125 лет АО, СПбУ

  3. Пыль есть везде! presolar SiC grains from Murchison meteorite • метеориты, • кометы, • ………….. • межзвездные облака, • ………….. • галактики, • квазары NGC3998 – AGN (z=0.0035) 125 лет АО, СПбУ

  4. Какие характеристики пылинок наиболее важны? 125 лет АО, СПбУ

  5. Какие характеристики пылинок наиболее важны? 125 лет АО, СПбУ

  6. Какая пыль существует? 125 лет АО, СПбУ

  7. 125 лет АО, СПбУ

  8. Что наблюдают? 125 лет АО, СПбУ

  9. 125 лет АО, СПбУ

  10. Reference abundances («от чего все танцуют») • Межзвездные пылинки состоят из пяти самых «важных» элементов: • C, O – primary • Mg, Si, Fe – major • ----------------------------------------------------------- • Na, Al, Ca, Ni – minor (less than 3 ppm) • K, Ti, Cr, Mn, Co – traces (less than 0.3 ppm) Единицы измерения: ppm – parts per million N(X)/N(H)*10^6 125 лет АО, СПбУ

  11. Содержание элементов в твердой фазе(dust-phase abundances) 125 лет АО, СПбУ

  12. Стандартный подход: • Cosmic Sun 125 лет АО, СПбУ

  13. ОДНАКО: • 1996, Snow & Witt: • C /H(Sun) – 363 ppm • C /H(stars) – 214 ppm • Из твердой фазы «забрали» около150 ppm! • Результат:CARBON CRISIS 125 лет АО, СПбУ

  14. «Изменения» содержания углерода и кислорода в солнечной атмосфере со временем 125 лет АО, СПбУ

  15. C O • 1948 195 537 Unzoeld • 1950 115 170 Chunarts (Minnart, Sun) • 1953 36.3 363 Menzel (Пулковский курс, т.III) • 1965 525 912 LB1965 (Куликовский, 1971) • 1973 331 661 Allen, AQ • 1981 316 631 LB1981 (Куликовский, 2002) • 1982 417 692 Cameron, Nuclear Astrophysics • 1989 363 851 Anders, Grevesse • 398 741 Grevesse, Noels • 1996 214 457 Snow, Witt • 2001 391 545 Holweger • 2003 245 490 Lodders, ApJ 591, 1220 • 2004 245 457 Apslund et al., astro-ph/0410214 125 лет АО, СПбУ

  16. Текущее состояние • Sun zeta Oph (dust) • C 245 110 • O457126 • Mg 33.931.9 • Si 34.2 32.6 • Fe28.2 28.2 125 лет АО, СПбУ

  17. Межпланетные пылинки(NASA collection) 125 лет АО, СПбУ

  18. Межзвездные (?) пылинки 125 лет АО, СПбУ

  19. Три подхода к моделированию • Две и более популяции компактных частиц • Метод расчета: теория Mie • 2. Перемешивание веществ (показателей преломления) в одной частице: теория эффективной среды (effective medium theory, EMT) • Метод расчета: EMT-Mie • 3.Неоднородные (композитные) частицы, состоящие из различных материалов в виде включений (или слоев) • Метод расчета: DDA (nMie) 125 лет АО, СПбУ

  20. EMT-Mie calculations Bruggeman mixing rule e – dielectric permittivity of material, f – volume fraction 125 лет АО, СПбУ

  21. DDA vs EMT-Mie 125 лет АО, СПбУ

  22. Многослойные шары • Идея: • John Mathis (Jena, Oct. 98, beer party) • Реализация: • Voshchinnikov, Mathis (ApJ, 1999) • Теория:nMie • Преимущества: • любую долю любого вещества можно поместить в любое место частицы + точные расчеты • Недостаток: • концентрические шары 125 лет АО, СПбУ

  23. DDA vs layered spheres 125 лет АО, СПбУ

  24. How large?P=0.9, r(porous)/r(compact)=2.154 125 лет АО, СПбУ

  25. Interstellar extinction:normalized cross sections 125 лет АО, СПбУ

  26. Межзвездное поглощение: • zeta Oph (HD 149757) • Av = 0.94 mag. • obs model • C 110195ppm • O 126128 • Mg 3225 • Si 3330 • Fe 2834 125 лет АО, СПбУ

  27. sigma Sco (HD 147165) • Av = 1.13 mag. • obs model • C 176121ppm • O 8566 • Mg 30.915.5 • Si 32.4 7.5 • Fe 27.926.4 125 лет АО, СПбУ

  28. Near-IR extinction (observations) • Spitzer & 2MASS: • Indebetow et al. (ApJ 619, 931, 2005) • 1.2-8 mm; • photometry; • Galactic plane: • l=42 deg. & l=284 deg. 125 лет АО, СПбУ

  29. Near-IR extinction (observations) • Spitzer & 2MASS: 125 лет АО, СПбУ

  30. Near-IR extinction (theory) • (Zeta Oph:) • Component (I) • Be1 – 5%, • pyroxene – 5%, • vacuum - 90% • Ak/D=0.15+/-0.10 mag./kpc 125 лет АО, СПбУ

  31. 10mm feature 125 лет АО, СПбУ

  32. 10mm полоса: обнаружение • Low (1965)-photometer 125 лет АО, СПбУ

  33. 125 лет АО, СПбУ

  34. 10мкм полоса: растяжение связи Si - O • Olivines • (оливково-зеленый цвет) • Mg2xFe2-2xSiO4, 0<=x<=1 • X=1: Mg2SiO4 - forsterite (A.J. Forster – английский коллекционер минералов и торговец) • X=0: Fe2SiO4- fayalite (место находки о. Фаял, Азорские о-ва) • Pyroxenes • (отгреч. «огонь» + «чужеземец») • MgxFe1-1xSiO3, 0<=x<=1 • X=1: MgSiO3- enstatite (отгреч. «противник», трудно плавится) • X=0: FeSiO3- ferrosilite (по составу) Это – твердые растворы внедрения 125 лет АО, СПбУ

  35. TIMMI2: Thermal Infrared Multi Mode Instrument 2 ESO: 3.6m telescope (low resolution grism mode: R=160) LWS: Long Wavelength Spectrometer Keck: 10m telescope (Resolution: R=100-1400) 10mm feature: observations IRS: Infrared Spectrograph Spitzer Space Telescope: 0.85m Resolution: 100-600 125 лет АО, СПбУ

  36. 125 лет АО, СПбУ

  37. 125 лет АО, СПбУ

  38. 10mm feature:TIMMI2 125 лет АО, СПбУ

  39. 10mm feature:что влияет на форму? • Минералогия (различные материалы) • Эффекты изменения размера, формы, структуры,… (теория рассеяния света) • Свойства объекта (эффекты температуры, самопоглощение, …) 125 лет АО, СПбУ

  40. Systematic calculations • mass absorption coefficient 125 лет АО, СПбУ

  41. porosity mass 125 лет АО, СПбУ

  42. porosity • mass 125 лет АО, СПбУ

  43. IRbandsT Tauri stars (Przygodda et al. A&A 412, L43, 2003) 125 лет АО, СПбУ

  44. IR bands: interpretation 125 лет АО, СПбУ

  45. IRbands 125 лет АО, СПбУ

  46. IR bands: interpretation 125 лет АО, СПбУ

  47. IR bands: more observationsT Tau + Herbig Ae/Be 125 лет АО, СПбУ

  48. IR bands: interpretation 125 лет АО, СПбУ

  49. IR bands: interpretation 125 лет АО, СПбУ

  50. Давление излучения: T(star) = 2500 K R(star) = 300 R(Sun) M(star) = 2 M(Sun) 125 лет АО, СПбУ

More Related